DIFFÉRENCES ENTRE L'AILE ET L'HÉLICE

plus en plus effectives à mesure que leur vitesse s'accroît. Gomme il ne semble pas y avoir de limite à la vitesse avec laquelle les ailes peuvent être menées, et comme de l'accroissement de la vitesse, résulte nécessairement un accroissement de la puissance élévatrice, propulsive et suspensive, nous avons ici un frappant exemple de la manière dont la nature triomphe sur l'art même dans ses créations les plus ingénieuses, les plus habiles et les plus réussies. 4. Les lames ou branches de l'hélice telle qu'elle est ordinairement construite, sont fixées à un angle donné, et par conséquent frappent toujours au même degré d'obliquité. De plus, la vitesse avec laquelle les ailes sont poussées est autant que possible uniforme. Dans cette disposition, la puissance est perdue, les deux lames frappant l'une après l'autre de la même manière, dans la même direction et presque exactement au même moment, — sans qu'on n'ait rien arrangé pour accroître l'angle et le pouvoir propulseur à une période du coup et les réduire à une autre, pour diminuer la quantité de glissement due à cette disposition. Les ailes, d'autre part, sont menées avec des vitesses variables et attaquent l'air avec une grande variété d'angles; les angles que forment les ailes avec rhorizon croissant graduellement à mesure qu'elles tournent autour de leurs grands axes, pendant le coup descendant, pour accroître le pouvoir élévateur et propulseur, et décroissant pendant le coup ascendant pour réduire la résistance occasionnée par les ailes pendant leur ascension. Ce dernier mouvement accroît la surface de sustentation en plaçant les ailes dans une position plus horizontale. Il suit de cet arrangement que chaque particule d'air se trouvant à la vaste portée des ailes est sépa-

rément influencée par elles, à la fois pendant leur élévation et leur descente, — leur puissance élévatrice, propulsive et suspensive étant, par ce moyen, accrue au maximum, pendant que le glissage ou transport de l'eau est réduit au minimum.

Ces résultats sont en outre assurés par la trajectoire ondulée décrite par l'aile pendant les coups ascendants et descendants. C'est une circonstance quelque peu remarquable, que l'aile, quand elle n'est pas effectivement engagée comme propulseur et élévateur, agisse comme soutien à la manière d'un parachute. Elle le fait sans peine, également à cause de sa forme et de son mode d'application, la double courbe spirale suivant laquelle elle est mise en action lui permettant de retenir l'aile avec fermeté, dans quelque direction qu'elle soit poussée. Je dis « dans quelque direction » car même lorsqu'elle se replie ou se dégage du vent dans le coup de retour, elle remonte un arc qui se courbe au-dessus du corps à élever et l'empêche ainsi de tomber. Il est difficile de concevoir une disposition plus admirable, plus simple ou plus effective ou une qui puisse plus complètement économiser la puissance. En effet une étude de la configuration spirale de l'aile, et de ses mouvements en spirale comme ceux du Aéau, du fouet, renferme quelques-uns des plus profonds problèmes mathématiques , — les courbes formées par l'aile au point de vue anatomique et au point de vue actif ou physiologique étant excessivement élégantes et infiniment variées ; elles s'étendent l'une dans l'autre, se confondent, s'allient pour accomplir la triple fonction d'élévation^ de propulsion et de soutien.

On pourrait indiquer d'autres différences, mais ce qui

précède embrasse les plus fondamentales et les plus frappantes. De plus, on en a probablement assez dit pour montrer que c'est vers la structure des ailes et leurs mouvements que l'aéronaute doit diriger son attention, s'il veut apprendre « la voie de Taigle dans l'air » et s'il veut s'élever sur le tourbillon d'accord avec les lois de la nature.

Vaile est en tout temps parfaitement soumise au contrôle, — L'aile est mobile dans toutes ses parties, et peut être menée avec intelligence même à son extrémité; circonstance qui permet à Tinsecte, à la chauve-souris et à l'oiseau de s'élever sur l'air, d'y circuler en maître, — de le subjuguer en fait. L'aile, sans aucun doute, éprouve de la part de Fair un recul d'en bas, d'en haut, mais, en le faisant, elle exerce le pouvoir de choisir et de contrôler; elle saisit un courant, en évite un autre, en crée un troisième ; elle essaie et tâte l'air comme un quadrupède essaierait et tâterait une surface flexible. Il n'est pas difficile de comprendre pourquoi cela devait être ainsi. Si la créature volante est vivante, douée de volonté, capable de diriger sa course, il est sûrement plus raisonnable de supposer qu'elle transmet à ses propres surfaces de déplacement les mouvements particuliers nécessaires à la progression, que de penser que ces mouvements sont le résultat de chocs de courants fortuits qu'elle n'a pas le moyen de régler. Un fait prouve que l'oiseau a besoin de contrôler l'aile, et l'aile d'être en état d'obéir aux commandements de l'oiseau, c'est que la plupart de nos poulets domestiques peuvent voler à de considérables distances quand ils sont jeunes et que leurs ailes sont flexi-

214 PROGRESSION DANS OtJ A TRAVERS L'AIR

blés; tandis que quand ils sont vieux et que leurs ailes sont raides, ils ne peuvent plus voler du tout ou seulement à de courtes distances, et avec grandes difficultés. C'est aussi particulièrement le cas des cygnes apprivoisés. Cette remarque est encore vraie pour le microplère ou canard cheval de course fanas brachyptera) ^ dont les jeunes seuls peuvent voler. Chez les oiseaux plus âgés les ailes deviennent trop raides et les corps trop lourds pour le vol . Qui a pu observer un goéland luttant bravement contre la tempête, et douter un instant que les ailes et les plumes des ailes soient soumises au contrôle? L'oiseau tout entier est la personnification de la vie et de la puissance. L'œil intelligent, actif, Toscillation aisée, gracieuse de la tête et du cou, la flexion totale ou partielle d'une aile ou des deux ailes, et plus encore, le léger tremblement ou frémissement individuel des plumes ou des parties de l'aile si rapide, qu'un œil expérimenté peut seul le découvrir ; tout confirme la croyance que l'aile vivante a non-seulement le pouvoir de diriger, de contrôler et d'utiliser les courants naturels, mais d'en créer et d'en utiliser d'artificiels. Sans ce pouvoir, qu'est-ce qui rendrait l'oiseau et la chauve-souris capables de s'élever et de voler dans le calme, ou de diriger leur course dans la tempête? C'est une erreur de supposer que quelque chose soit laissé au hasard dans les êtres vivants, ou que les animaux doués de volonté et de surfaces motrices soient privés du privilège de contrôler le mouvement de ces surfaces tout à fait indépendamment du milieu sur lequel elles sont destinées à opérer. Je n'oublierai jamais le plaisir que m'a un jour causé à Carlow (Irlande) la vue du vol d'une paire de cygnes magnifiques. Les oiseaux

volaient vers moi et me dépassèrent, et mon attention fut attirée par le sifflement particulier sonore que font leurs ailes. Ils volaient à peu près à quinze yards du sol, et comme le battement de leurs ailes n'était pas beaucoup plus rapide que celui du héron i, j'eus largement le loisir d'étudier leurs mouvements. Le spectacle était très-imposant et aussi nouveau que grand. Je n'avais rien vu auparavant, et je n'ai rien vu depuis qui pût me donner une conception plus élevée de la vaillance et de la puissance directrice que possèdent ces oiseaux. Ce qui me frappa surtout, ce fut le parfait commandement qu'ils semblaient exercer sur eux-mêmes et sur le milieu dans lequel ils voyageaient. Ils avaient visiblement sous leur contrôle leurs ailes et leurs corps, et l'air était attaqué de telle ma-

1 J'ai fréquemment compté les battements de Taile du héron commun {Ardea cinered) dans une héronnière à Warren Point. En mars 1869, je me suis trouvé dans des circonstances particulièrement favorables pour obtenir des résultats dignes de foi. J'ai compté pendant cinquante secondes les battements d'un oiseau volant audessus d'un lac dans le voisinage de la héronnière et j'ai trouvé que, dans celte période, il fit cinquante coups descendants et cinquante ascendants ; c'est-à-dire un coup ascendant et un coup descendant par seconde. J'ai compté ceux d'un autre dans la héronnière même, il neigeait alors (mars 1869) mais les oiseaux, malgré l'inclémence du temps et l'époque peu avancée de l'année, étaient activement occupés à couver, et pour les faire sortir de Jours nids au sommet des mélèzes, il fallait frapper avec de gros bâtons sur les troncs de ces arbres. Une mère extraordinairement inquiète refusa d'abandonner le voisinage immédiat de l'arbre contenant sa tendre couvée, et vola en cercle juste au-dessus de son sommet. Je comptai pendant dix secondes les battements de cet oiseau, et je trouvai qu'il donna dix coups descendants et dix ascendants, c'est-à-dire un coup ascendant et un descendant par seconde, juste autant que l'autre fois. Je n'ai donc aucune hésitation à affirmer que le héron, dans le vol ordinaire, fait exactement soixante coups descendants et soixante coups ascendants par minute. Le héron, cependant, comme tous les autres oiseaux, quand il est poursuivi ou agité, a le pouvoir d'augmenter grandement le nombre de battements faits par ses ailes.

nière et avec une telle énergie qu'il ne pouvait me rester dans l'esprit que peu de doute qu'il jouait un rôle tout à fait secondaire dans le problème placé devant moi. Les cous de ces oiseaux étaient tendus et leurs corps extrêmement raides. Ils avançaient d'un mouvement ferme et majestueux, et battaient des ailes avec une vigueur et une force qui m'impressionnèrent grandement et jusqu'à un certain point m'intimidèrent. Leur vol était ce qu on pourrait imaginer que doit êlre une machine volante construite d'accord avec les lois naturelles i.

Uaile naturelle, quand elle s élève et s abaisse, doit se mouvoir en avant. — C'est une condition des ailes naturelles et des artificielles construites sur le principe des ailes vivantes, que quand elles sont élevées ou abaissées avec force, même dans une direction strictement verticale, elles doivent inévitablement se mouvoir en avant. Gela se voit bien dans la fig. 81.

Fio. 81.

Si, par exemple, l'aile est subitement abaissée dans une direction verticale, comme on le voit en ab, elle s'élance immédiatement en bas et en avant suivant une courbe vers c, convertissant ainsi le coup vertical en un coup descendant obliaue en avant. Si, de nouveau, l'aile

^ L'observalion ci-dessus a été faite à Caiiow-sur-Barrow, et le récit est extrait de mon livre de notes.

est tout d'un coup élevée dans une direction strictement verticale, comme en cd, elle s'élance aussi certainement en haut et en avant, suivant une courbe vers e, convertissant ainsi le coup vertical ascendant en un coup ascendsLut oblique vers le haut. La même chose arrive quand l'aile est abaissée de e vers f, et élevée de g vers h. Dans les deux cas l'aile décrit une trajectoire ondulée, comme on le voit en e g, g i, ce qui prouve clairement que l'aile frappe eji bas et en avant pendant le coup descendant, et en haut et en avant pendant le coup ascendant. En fait l'aile avance toujours, sa surface inférieure attaquant l'air comme le cerf- volant des enfants. Si d'autre part l'aile est abaissée par force, comme l'indique la grosse ligne ondulée ac, et laissée à elle-même, elle s'élèvera aussi certainement de nouveau et décrira une trajectoire ondulée, comme on le voit en c e. Elle le fait en tournant sur son grand axe en vertu de son élasticité et de sa flexibilité, aidée par le recul obtenu de l'air. En d'autres termes, il n'est pas nécessaire d'élever l'aile dans la direction c d pour obtenir le mouvement ascendant et progressif c e. Une simple impulsion communiquée en a fait aller l'aile en e, et une seconde impulsion communiquée en c la fait aller en i. Il suit de là qu'une série de vigoureuses impulsions vers le bas, si Von permettait à un certain intervalle de s écouler entre elles, produirait une série correspondante d'impulsions ascendantes, d'après la loi de l'action et de la réaction; l'aile et l'air étant dans ces circonstances alternativement actifs et passifs. Je dis : si Ton permettait à un certain intervalle de s'écouler entre deux coups descendants, mais c'est pratiquement impossible, les ailes étant menées avec une telle vitesse qu'il n'y a

218 PROGRESSION DANS OU A TRAVEM L'AIR positivement pas de temps à perdre à attendre l'ascension

Fia. SI.

Fia. iî et 83 raonlrïiit qua quand tes stisi e'élènnt (e f g de U Sg. SI) le corpi tombe (s da li fig. 8î), et qae qrnnd 1e< «ilat s'ibiieaeot (A, ij de Ji fig. sa; Le rorps s'élèis (r de la flg. 9i). La lig. Sî montre qae Isa lilaa a'élivent comme des levien eanrts («) jusque cen la fin dn coup ascendant, momeiit où ellea s'élendanl graduellement [/. g) pojr M |>répa.rer à faire le coup deacendant. La dg. 83 montre que les ailsa deaceadent comme des leTien longs [k) Jugqu'i la Bn da coup descendant, moment où ellea as fiichiaaent au u plient gradaellement pour

rei aui Dg. T4el 7S,p.!OI>. Parce moyen, l'air qoi est au-dessous de l'aile, est Tigoureusement a^si pendan' ' '" ^ . .

te des a

iform

avec un rajon k I. Compares ï la fig. 80, p. IM. — Origimils.

purement mécanique de l'aile. La preuve que l'ascension

de Taile n'est pas et ne doit pas être entièrement due à la réaction de l'air, c'est que chez les créatures volantes (certainement chez l'oiseau et la chauve-souris) il y a des muscles élévateurs et des ligaments distincts destinés à l'accomplissement de cette fonction. La réaction de l'air est donc seulement l'une des forces employées à l'élévation de l'aile; les autres, comme je dois le faire voir à présent, sont vitales et vito-mécaniques dans leur nature. La chute en bas et en avant du corps, quand les ailes montent, contribue aussi à ce résultat.

L'aile monte quand le corps descend^ et vice versa. — Comme le corps de l'insecte, de la chauve-souris et de l'oiseau tombe en avant suivant une courbe quand l'aile monte, et s'élève en courbe quand l'aile descend, il suit que le tronc de Tanimal est poussé le long d'une ligne ondulée comme on le représente en 1, 2, 3, 4, 5 de la la fîg. 81, p. 216; la ligne ondulée a c e g i de la môme figure donnant la trajectoire de l'aile. J'ai vu distinctement la chute et l'élévation du corps et de l'aile en observant le vol d'une mouette, de l'arrière d'un bateau à vapeur.

La direction du coup chez l'insecte est, comme on Ta déjà expliqué , beaucoup plus horizontale que chez la chauve-souris ou l'oiseau (comparez la fig. 82 et 83 aux fig. 64, 65 et 66, p. 192). Dans l'un et l'autre cas cependant, le coup descendant doit être donné dans une direction plus ou moins progressive. C'est nécessaire pour le support et la propulsion. Un mouvement horizontal de va et vient élèvera, et un mouvement vertical descendant et ascendant fera avancer; mais un mouvement oblique en avant est indispensable au vol progressif.

Dans toutes les ailes, quelle que soit leur position pendant les intervalles de repos, qu'elles soient d'une pièce ou de plusieurs, ce trait caractéristique du vol s'observe. Les ailes se jettent en bas et en avant, c'est-à dire qu'elles vont plus ou moins dans la direction de la tête pendant la descente, et se renversent ou vont dans une direction opposée pendant l'élévation. En disant que les ailes s'éloignent de la tête pendant le coup de retour, je désire qu'il soit bien compris qu'elles ne reculent pas nécessairement dans l'espace pendant que l'animal vole en avant. Au contraire, les ailes, en général, se meuvent en avant suivant des courbes à la fois pendant les coups ascendants et descendants. Le fait, est que les ailes à leur base sont si librement articulées et engrenées avec le tronc que le corps est libre d'osciller en avant, en arrière, en haut, en bas ou dans une direction oblique. Gomme conséquence de cette liberté de mouvements, et aussi comme conséquence de la vitesse avec laquelle l'insecte voyage, les ailes, pendant le coup de retour, se déplacent effectivement pour la plus grande partie en avant. Geci s'explique par le fait, que le corps tombe et avance suivant une courbe pendant le coup ascendant ou de retour des ailes, et parce que la vitesse horizontale atteinte par le corps est, règle générale, tellement plus grande que celle atteinte par les ailes, que celles-ci n'ont jamais le temps de reculer, le moindre mouvement étant comme absorbé parle grand. C'est pour la même raison qu'un passager sur un bateau à vapeur peut se déplacer rapidement vers l'arrière du vaisseau, et cependant avancer dans l'espace, le bâtiment naviguant beaucoup plus vite que lui-môme ne peut marcher.

Quand Taile descend, elle tourne sur sa racine comme centre (petit axe). Elle tourne aussi, et c'est là le point le plus important, sur sa marge antérieure (grand axe) de manière à faire prendre aux diverses parties de l'aile des inclinaisons différentes avec Thorizon.

Les fig. 84 et 85 en donnent Texplication nécessaire

FiG. 81.

Fig. 85.

Dans la flexion, règle générale, la surface inférieure de Taile (fig. 84, a) est disposée dans le même plan que le corps, étant en même temps en ligne avec Thorizon ou formant un petit angle avec lui i.

Quand Taile descend, elle fait graduellement, en vertu de sa rotation simultanée sur son grand et son petit axe,

^ Il arrive parfois chez les insectes que la marge postérieure de l'aile est à un niveau plus élevé que l'antérieure vers la fin du coup ascendant. Dans de tels cas la marge postérieure est brusquement retournée en bas et en avant au commencement du coup descendant — la rotation en bas et en avant assurant un pouvoir élévatoire additionnel pour l'aile. Le bord postérieur de l'aile chez les chauves- souris et les oiseaux, à moins qu'ils ne volent vers le bas, ne s'élève jamais au-dessus de Fantérieur, soit dans le coup ascendant, soit dans le descendant.

un certain angle avec l'horizon comme on l'a représenté en b. L'angle s'accroît à la fin du coup descendant comme on le voit en c, de façon que l'aile, et particulièrement son bord postérieur, pendant sa descente (A)y est vissée ou encastrée dans Tair avec sa surface concave ou mordante dirigée en avant et vers la terre. Les mêmes phénomènes sont indiqués en a 6 c (fig. 85), mais dans cette figure l'aile est représentée voyageant plus décidément en avant pendant sa descente, ce qui est le trait caractéristique du coup descendant de l'aile de l'insecte — le corps de l'insecte étant frappé dans une direction très-oblique et plus ou moins horizontale (fig. 64, 65 et 66, p. 192 ; fig. 71, p. 199). Le déplacement de Faile en avant pendant la descente a pour effet de diminuer les angles faits par sa surface inférieure et Thorizon. Comparez b c dde la fig. 85, aux mêmes lettres de la fig 84.

Dans la figure 88 (p. 229) les angles, pour une raison semblable, sont encore diminués. Cette figure (88) donne une idée très-exacte de l'action en cerf-volant de l'aile à la fois pendant qu'elle monte et qu'elle descend.

Le vissage descendant de la marge postérieure de l'aile pendant le coup vers le bas, se voit bien chez la libellule représentée fig. 86.

Les flèches r s y indiquent la portée de l'aile. Au commencement du coup descendant, la surface supérieure ou dorsale {i df) est légèrement inclinée en avant et en haut. Quand l'aile descend, la marge postérieure (i f) se tord et tourne autour de la marge antérieure (id), et accroît notablement l'angle d'inclinaison, comme on le voit enij, g h. Cette rotation de la marge postérieure (i j) au- ' tour de la marge antérieure {g h) a pour effet de faire

prendre aux différentes portions de la surface inférieure de Taile des angles d'inclinaison différents avec Thorizon, l'aile attaquant Tair comme un cerf-volant d'enfant.

Fio. 86.

Les angles sont plus grands vers la racine de Taile et moindres vers son extrémité. Us s'accommodent aux vitesses avec lesquelles les différentes parties de Faile se meuvent , un petit angle avec une grande vitesse donnant la même quantité de puissance suspensive qu'un angle plus grand avec une vitesse moindre. Le vissage de la partie inférieure de l'aile (particulièrement de la marge postérieure) dans une direction descendante pendant le coup descendant, est nécessaire pour assurer le recul vers le haut ; l'aile se balançant en bas et en avant à la façon du pendule, dans le but d'élever le corps, ce qu'elle fait en agissant sur l'air comme un long levier, et à la façon d*un cerf- volant. Pendant le coup descendant, l'aile est active, l'air passif. En d'autres termes, Faile est abaissée par un acte purement vital.

Le coup descendant s'explique aisément, et ses résultats

sur le corps sont évidents. La difficulté réelle commence au coup ascendant ou de retour. Si Taile devait simplement se déplacer en arrière et en haut de c vers a (fîg. 84, p. 221), il est évident qu'elle éprouverait une grande résistance de la part de Tair superposé, et qu'ainsi les avantages assurés par la descente de l'aile seraient perdus. Ce qui arrive réellement est ceci. L'aile ne se déplace pas en haut et en arrière dans la direction c 6 a de la fig. 84 (le corps, on se le rappelle, avance) mais en haut et en avant dans la direction c d e f g. Cela se passe de la manière suivante : l'aile est à angle droit avec l'horizon x x en c. Elle est atteinte par l'air au point 2 à cause du déplacement plus ou moins horizontal du corps; les ligaments élastiques et autres organes combinés à la résistance éprouvée par l'air, retournant la marge postérieure ou mince de l'aile dans une direction ascendante, comme on le voit end e f g et d f g des figures 84 et 85, p. 221 . L'aile par cette disposition, en partie mécanique et en partie vitale, tourne en évitant le vent, de manière à garder sa surface dorsale ou non mordante dirigée vers le haut, tandis que sa surface concave ou mordante est dirigée vers le bas.

Bref, l'aile a ses plans disposés et ses angles ajustés de telle sorte à la vitesse avec laquelle elle se déplace, qu'elle s'élève sur un plan incliné à la manière d'un cerfvolant véritable, comme on le voit encd e fg des fig. 84 et 85, p. 221, ou ^ h i de la fig. 88, p. 229. Gonséquemment, l'aile élève et pousse pendant son ascension aussi bien que pendant sa descente : elle est, de fait, un cerfvolant dans le coup ascendant et descendant. L'ascension de l'aile est notablement aidée par le voyage en avant et

L'AILE MONTE QUAND LE œRPS DESCEND 295

la chute du corps en bas et en avant. Cette idée sera vite comprise en supposant, ce qui est réellement le cas, que Taile est plus ou moins fixée par Tair dans Tespace au point indiqué par 2, dans les fig. 84 et 85, p. 221 ; le corps, pendant que l'aile est fixée, tombant en avant suivant une courbe, ce qui, bien entendu, est équivalent à placer l'aile au-dessus, et, pour ainsi dire, en arrière de l'animal volant — en d'autres termes, à élever l'aile se préparant à un second coup descendant, comme on le voit en g des figures en question (fig. 84 et 85) , L'ascension et la descente de l'aile sont toujours beaucoup plus grandes que celles du corps, parce que l'aile agit comme un long levier.

La particularité de l'aile consistant en ce qu'elle est un levier flexible qui agit sur des points d'appui non résistants (l'air), ce corps participant à tous les mouvements originairement produits par l'aile, et jusqu'à un certain point les perpétuant. Le rôle que le corps joue dans le

vol est indiqué fig. 87. En a, le corps est abaissé, Taile est élevée et prête adonner le coup descendant en 6. L'aile descend dans la direction c d, mais au moment où elle commence à descendre, le corps se meut en haut et en avant (voyez les flèches) suivant une ligne courbe en e. Comme Taile est attachée au corps, elle est forcée

PfiTTlQRKW. 15

de prendre graduellement la position f. Le corps (e), il faut le remarquer, est maintenant à un niveau plus élevé que l'aile (f); la surface inférieure de celle-ci étant ajustée de manière à frapper en haut et en avant comme un cerf- volant.

C'est ainsi que l'aile se soutient et se pousse pendant le coup ascendant. Le corps (e) tombe maintenant suivant une ligne courbe vers gi, et en le faisant, il élève ou aide à élever l'aile vers j. L'aile est une seconde fois abaissée dans la direction k e, ce qui a pour effet de forcer le corps à suivre une courbe ondulée dans une direction ascendante, jusqu'à ce qu'il atteigne le point m. L'ascension du corps et la descente de l'aile ont lieu simultanément (m n). Le corps et l'aile sont alternativement audessus et au-dessous d'une ligne donnée x x'.

Une étude attentive des fig. 84, 85, 86 et 87, p. 221, 223 et 225, montre la grande importance de la configuration tordue et des courbes particulières à l'aile naturelle. Si l'aile n'était pas courbée en toutes directions, elle ne pourrait pas rouler sur le vent et s'en dégager pendant les coups descendants et ascendants, comme on le voit particulièrement fig. 87^ p. 225. C'est cependant un point vital dans le vol progressif. L'aile (b) roule sur le vent dans la direction h a, sa surface concave ou mordante étant fortement pressée vers le bas dans le but d'élever le corps en e. Le corps tombe en g, et l'aile (f) se dégage du vent dans la direction f j, et s'élève jusqu'à ce qu'elle prenne la position j. L'élévation de l'aile est effectuée en partie par la chute du corps, en partie par l'action des muscles élévateurs, et des ligaments élastiques, et en partie par la réaction de l'air, opérant sur sa face inférieure,

concave, mordante. L'aile est donc jusqu'à un certain point en repos pendant le coup ascendant.

La forme concavo-convexe de l'aile est admirablement adaptée au vol. En fait, le pouvoir que possède l'aile de tenir toujours sa surface concave ou inférieure, dirigée en bas et en avant, lui permet de saisir l'air à tout moment des coups ascendant et descendant, de manière à lui fournir constamment la faculté de se soutenir. L'action de l'aile naturelle est accompagnée par un petit glissement remarquable — l'élasticité de l'organe, le rebondissement de l'air, le raccourcissement et l'allongement des ligaments élastiques et des muscles, tous coopérant et alternant de telle manière que la descente de l'aile élève le corps; la descente du corps aidée par la réaction de Tair et le raccourcissement des ligaments élastiques élevant l'aile. L'aile, pendant le coup ascendant, se recourbe audessus du corps à la manière d'un^ parachute et empêche le corps de tomber. La sympathie qui existe entre les parties de l'animal volant et l'air, dont il tire soutien et progression, est donc du caractère le plus intime.

Le coup ascendant (B, D des lig. 84 et 85, p. 221), comme on le verra d'après la description précédente, est un mouvement composé, dû, dans une certaine mesure, au recul ou à la résistance de l'air; au raccourcissement des ligaments élastiques, muscles et autres organes vitaux; à l'élasticité des ailes, et à la chute du corps vers le bas et l'avant. On peut regarder l'aile conime tournant, pendant le coup descendant, sur 4 des figures 84 et 85, p. 221, que l'on peut regarder comme représentant le grand et le petit axe de Taile ; et pendant le coup ascendant, sur 2, qui peut être pris comme représentant le

point d'appui flexible ofifert par Tair. Une seconde pulsation est indiquée par les nombres 3 et 4 des mômes figures (84 et 85).

I L'aile agit sur des points d'appui flexibles. — La particularité principale de l'aile, comme on Ta dit, consiste en ce qu'elle est un levier flexible, tordu, spécialement construit pour agir sur des points d'appui flexibles (l'air). Les points de contact de Taile avec l'air sont représentés enah cdefghij kl, respectivement des fig. 84 et 85, p. 221 ; et les points imaginaires de rotation de l'aile sur son grand et son petit axe en 1, 2, 3 et 4 des mêmes figures. Les points supposés de rotation avancent de 4 vers 3, et de 2 vers 4 (voyez les flèches marquées r et s fig. 85), qui constituent les pas ou pulsations de l'aile. Les points réels de rotation correspondent aux petites boucles ab cde f g hij I de la fig. 85. L'aile descend en A et en C, et monte en B et en D.

L'aile agit comme un véritable cerf-volant à la fois pendant les coups descendant et ascendant. — Si, comme je me suis eff'orcé de l'expliquer, l'aile, même quand elle s'élève et s'abaisse dans une direction strictement verticale, s'élance inévitablement et invariablement en avant, il suit comme conséquence, que l'aile, ainsi qu'on l'a déjà expliqué en partie, vole en avant comme un véritable cerf- volant à la fois pendant les coups ascendant et descendant, comme on le voit encdefghijklm de la fig. 88; et que sa face concave ou mordante en vertu du déplacement en avant qui lui est communiqué par le corps en mouvement, s'applique exactement à l'air, à la

TAILE AGIT œMME ON CERF-VOLANT 229

fois pendant l'ascension et la descente — fait inaperçu . jusqu'à présent, mais de la plus considérable importance : comme montrant comment l'aile fournit constamment ' la faculté de se soutenir, quand elle s'élève et quand elle tombe.

FiG. 88.

Dans la figure 88, la plus grande impulsion communiquée pendant le coup descendant est indiquée par les doubles lignes pointillées. L'angle fait par l'aile avec l'horizon (a b) varie constamment, comme le montrera une comparaison de c à d, de d à e, de esLf^defkgfdeg à h, de h h i ; ces lettres se rapportant à des sections transversales supposées de l'aile. Cela montre aussi que la face convexe ou non mordante de l'aile est toujours dirigée vers le haut, de manière à éviter une résistance inutile de la part de l'air contre l'aile pendant son ascension; tandis que la surface concave ou mordante est toujours dirigée vers le bas, de manière à permettre à Faile de lutter avec succès contre la pesanteur.

En quoi le cerf-volant formé par l'aile diffère du cerf'* volant de l'enfant. — Le cerf-volant naturel formé par l'aile ne diffère du cerf-volant artificiel qu'en ce qu'il est capable de mouvement dans toutes ses parties et est plus ou moins flexible et élastique, le dernier étant comparativement rigide. La flexibilité, l'élasticité du cerf-volant

formé par l'aile naturelle est nécessitée par l'articulation de l'aile à sa base ; ses diverses parties se déplaçant avec des degrés variés de vitesse proportionnels à leur éloignement de l'axe de rotation. Ainsi l'extrémité de l'aile parcourt dans un temps donné un espace beaucoup plus grand que la portion voisine de la base. Si Taile n'était pas flexible et élastique, il serait impossible de la retourner à la fin des coups ascendants et descendants, de manière à produire une vibration continue. L'aile est aussi pratiquement articulée le long de sa marge antérieure, de façon que la marge postérieure de l'aile traverse dans un temps donné un espace plus grand que la marge antérieure (fig. 80, p. 206). La rotation composée de l'aile est grandement facilitée par sa flexibilité et son élasticité. Cela fait.tordre Taile autour de son grand axe, pendant sa vibration, comme on l'a déjà dit. La torsion est un acte en partie vital, en partie mécanique : c'est-à-dire qu'elle est occasionnée en partie par l'action des muscles, et en partie par le momentum acquis par l'extrémité et la marge postérieure de l'aile plus grand que celui de la racine et de la marge antérieure ; la vitesse acquise par l'extrémité et la marge postérieure les faisant toujours ensuite revenir vers la base et la marge antérieure, ce qui a pour effet de projeter les marges antérieure et postérieure de l'aile en figures de 8. C'est de cette manière que la marge postérieure de la portion extérieure de l'aile doit s'incliner en avant à la fin de chaque coup descendant, tandis que la marge antérieure est inclinée en arrière ; la marge postérieure de la portion extérieure de Taile étant inclinée en arrière à la fin de chaque coup ascendanti quand une portion correspondante de la marge

ANGLES FORMÉS PAR UAlLE 231

antérieure est inclinée en avant (fig. 69 et 70, g a, p. 195; fig. 86,;, Ap.223).

Angles formés par Vaile pendant ses vibrations. — Ce n'est pas le trait le moins intéressant de la rotation composée de l'aile — des divers degrés de vitesse atteints par ses diverses parties, et de la torsion ou plissement de la marge postérieure autour de l'antérieure — que la grande variété de surfaces semblables à celle des cerfs-volants, qui se forment sur ses faces ventrales et dorsales. Ainsi l'extrémité de l'aile forme un plan incliné en haut, en avant et en dehors, tandis que la racine en forme un incliné en haut, en avant et en dedans. Les angles formés par l'extrémité et les portions extérieures de l'aile avec l'horizon sont moindres que ceux formés par le corps ou partie centrale de l'aile; et ceux faits parle corps ou partie centrale, moindres que ceux faits par la racine et les portions intérieures. L'angle d'inclinaison particulier à chaque portion de l'aile croît comme la vitesse particulière de la dite portion décroît, et vice versa. L'aile est en conséquence mécaniquement parfaite; les angles faits par ses diverses parties avec l'horizon étant exactement ajustés à la vitesse acquise par ses différentes portions pendant le déplacement de va et vient. Il suit de là que Tair mis en mouvement par une partie de l'aile est saisi et utilisé par une autre ; les portions intérieures et antérieures de l'aile semblant fournir des courants aux portions exté- : rieures et postérieures. Ceci résulte de ce que Taile force " l'air en arrière et en dehors. Ces affirmations admettent la preuve directe, et je me suis fréquemment assuré de

leur exactitude par des expériences faites sur les ailes naturelles et artificielles.

Chez la chauve-souris et Toiseau, la torsion de Taile sur son grand axe est un acte plus vital et moins mécanique que chez Tinsecte; les muscles qui règlent la vibration de Taile chez ceux-là (chauve-souris et insecte) s'étendent tout à fait jusqu'au bout de l'aile (flg. 95, p. 241 ; fig. 82 et 83, p. 218).

Le corps et les ailes se meuvent dans des courbes op^ posées, — J'ai dit queVaile avance en ligne ondulée, comme on le voit en a c e g, de la fig. 81, p. 216; et il faut faire de semblables remarques sur le corps, comme l'indiquent 1, 2, 3, 4, 5, de la même figure. Ainsi quand l'aile descend suivant la courbe a c, elle élève le corps suivant la courbe correspondante mais moindre, 1,2; quand d'autre part Faile monte suivant la courbe ce, le corps descend suivant une courbe correspondante mais plus petite (2, 3), et ainsi de suite à Tinfini. Les ondulations faites par le corps sont si peu de chose comparées à celles que font les ailes, qu'elles sont très-propres à échapper. Elles méritent cependant Tattention comme exerçant une importante influence sur les ondulations faites par Taiie, le corps et l'aile se balançant alternativement en avant, l'un s'élevant quand l'autre tombe, et vice t>ersa» On peut regarder le vol comme la résultante de trois forces : — la force musculaire et élastique résidant dans les ailes, qui les fait agir comme un véritable cerf- volant à la fois pendant les coups ascendant et descendant ; le poids du corps qui devient une force à l'instant où le corps est soulevé du sol , à cause de sa tendance à tomber et en